VI. Administración de Dispositivos (2) Sistemas Operativos VI. Administración de Dispositivos (2)

Sistema administrador de archivos Un archivo es un espacio de memoria que asigna el sistema operativo para almacenar una serie de bytes. El tipo archivo define la estructura como se van almacenando la serie de bytes (formato) lo que permite su acceso posterior, interpretación, lectura, despliegue, etc. A este espacio se le asigna un nombre, y ese nombre hace referencia al tipo de archivo o formato en que se guardo la información. Con el nombre el administrador de archivos puede direccionar al archivo accesarlo, consultarlo, modificarlo, moverlo y borrarlo. Con los nombres de carpetas o directorios también se pueden identificar los tipos de archivos almacenados en estas. De acuerdo al medio (tipo de memoria) en donde se almacenan los archivos estos pueden ser permanentes o temporales.

Sistema Linux

Sistema de archivos Windows

Sistema administrador de archivos Los archivos a su vez pueden ser organizados en carpetas, directorios o subdirectorios. Esto proporciona un mapa lógico por medio del cual se puede localizar al archivo. La ruta o path describe ese camino para localizar al archivo, define las carpetas en donde se encuentra dicho archivo, define los niveles que hay que pasar para llegar al archivo. La ruta contiene todos los nombres de carpetas para llegar al archivo; desde la carpeta o directorio raíz y el subdirectorio que contienen a su vez al archivo. En una computadora pueden existir miles de directorios o carpetas que a su ves pueden contener miles de directorios y archivos.

Sistema administrador de archivos Para facilitar el localizar un archivo dentro del sistema administrador de archivos se encuentra el gestor de directorios, este proporciona mecanismos para la navegación entre directorios, y el poder mover, copiar, renombrar y eliminar archivos. El mecanismo controla el acceso a los archivos. Distingue entre uso autorizado y no autorizado. Especifica los controles de seguridad a realizar. Forza el uso de estos mecanismos de protección

Sistema administrador de archivos Los archivos pueden o no tener una estructura interna. Archivo de flujo de bytes - Cuando el archivo no guarda la información con una estructura interna, los datos se guardan como una serie de bytes. Tienen la característica de ser una estructura general para el almacenamiento de información, como ejemplo así almacena la información la memoria primaria. Archivo estructurado en registros - Cuando el archivo guarda la información con una estructura interna estos datos se almacenan en registros. Esto es, un archivo contendrá “n” registros en donde se almacenan los datos y estos registros a la vez pueden componerse de “n” campos tipados. Ejemplo si se trata de un archivo que contiene datos de una aplicación, por ejemplo de un sistema de control escolar, se tendrá: Un registro por cada alumno Dentro del registro un campo para el nombre, otro para el apellido, otro para ... La estructura del numero de campos la define el software de aplicación y por lo tanto su interpretación. Archivo de estructura compleja - Un archivo puede guardar información en estructuras más complejas, esto dependerá en mucho del software de aplicación utilizado.

Sistema administrador de archivos Envio de datos de un Archivo Traducción de registro a flujo En el caso del almacenamiento de datos con una estructura de registro, para poder ser enviados los datos a otro dispositivo, el sistema administrador de archivos toma el archivo estructurado en registros y lo traduce a un flujo de bytes, generando un archivo de flujo de bytes. Traducción de flujo a bloque Los dispositivos están conectados por medio de un bus. Este tiene la limitación de que envía bloques de información (del tamaño del bus), efectuándose una serie de envíos hasta que todo el mensaje llego a su destino. El sistema administrador de archivos para facilitar este proceso toma el archivo de flujo de bytes y lo agrupa en bloques (del tamaño del bus) generando bloques de información que va enviando al bus para su transmisión.

Sistema administrador de archivos Sistema de archivos de estructurado o de alto nivel Este sistema de archivos estructurado o de alto nivel provee la traducción de tipo registro a flujo, esto es el archivo estructurado en registros lo convierte a un archivo de flujo de bytes y viceversa. Este sistema proporciona mecanismos para la administración de registros. Es un sistema que maneja un nivel superior de abstracción. En este tipo de sistemas se apoyan los Sistemas Manejadores de Bases de Datos (SMBD), se dice incluso que estos los SMBD son una extensión del sistema de archivos estructurado. Algunos sistemas de archivos estructurados sofisticados incluso proporcionan mecanismos para la recuperación de información. Es difícil el establecer la correlación de registros del archivo con relación a los bloques del dispositivo. En este caso el sistema de archivos efectúa una conversión para establecer esta correspondencia. Este tipo de sistema lo contienen sistemas operativos sofisticados

Sistema administrador de archivos Sistema de archivos de bajo nivel Este sistemas provee traducción de archivo de flujo de bytes y los convierte en bloques (del tamaño del bus) para poder ser enviados por medio del bus.. Los flujos de bytes convertidos a bloques proporcionan una correspondencia natural con los bloque físicos del dispositivo, puesto que la correspondencia del tamaño del bloque esta en función al tamaño del bloque del dispositivo y existe una secuencialidad del archivo con relación a los requerimientos de secuencialidad del dispositivo. Los sistemas operativos “populares” sólo implementan este tipo de sistema de archivo

Sistema administrador de archivos En el sistema operativo Unix los dispositivos se representan como archivos. Este tipo de archivos no contienen un flujo de bytes, sino la descripción de dicho componte, para poderlo operarlo. Este tipo de archivos son almacenados en una carpeta especial.

Sistema administrador de archivos La función de este sistema administrador de archivos es controlan la creación, borrado y acceso a los archivos. Para efectuar esta función hace uso de la Tabla de acceso o asignación de archivos (File Allocation Table, (FAT)). En esta tabla se establece un registro por cada archivos, en donde se especifica su nombre, tipo, ubicación física, controles de acceso (permisos para el acceso y borrado de los datos), etc.

EXT2, EXT3, EXT 4 Ext2 Second extended filesystem o segundo sistema de archivos extendido. (Third o fourth extended filesystem) Sistema manejador de archivos para Linux Este sistema de archivos es muy parecido a la tabla FAT, aquí se almacenan los i-nodos. Los i-nodos son una versión mejorada de los archivos de la FAT. El ext2 almacena puntero i-nodo almacena información del archivo (ruta o path, tamaño, ubicación física). La ubicación, hace referencia a todos los bloques del archivo fragmentado (enlace duro), lo cual asegura un buen aprovechamiento del espacio libre con archivos pequeños. Capaz de trabajar con volumens de exbibyte, archivos de 16 Tb 1.000.000.000.000.000.000 Soporta hasta 1024 PiB .

EXT2, EXT 3, EXT 4 El espacio en ext2 está dividido en bloques y estos organizados en grupos. Cada bloque contiene un grupo de superbloque, el cual contiene información de control para el arranque del sistema operativo. Para su administración cuenta con el grupo descriptor el cual almacena el grupo de bloques de mapa de bits, mapa de bits i-nodo, y el comienzo de la tabla de i-nodos por cada bloque de grupo, el cual direcciona a los bloques de datos reales

Sistemas con almacenamiento temporal de E/S Los dispositivos tienen una memoria de capacidad menos que el computador por lo tanto en muchas ocasiones el archivo completo no puede almacenarse en el dispositivo de salida, para lo cual se hace uso de los buffers de la memoria primaria. Por ejemplo el sistema de almacenamiento temporal asigna 2 buffers al proceso. Un proceso escribe su salida en un área de memoria (buffer 1). El monitor residente inicia la salida desde el buffer 1 al disposiivo y el proceso deposita la segunda salida en el buffer 2. La salida desde el buffer 1al dispositivo termina y el cálculo relacionado también. Se inicia la salida desde el buffer 2 al dispositivo y otro nuevo cálculo dirige la nueva salidad al buffer 1. El proceso se puede repetir tantas veces sea necesario para descargar el archivo. El problemas surge cuando el archivo es muy grande y se necesitan muchas más operaciones de cálculo de E/S limitando al procesador.

Sistema de archivos en red Contempla el acceso a un archivo a través de una red. Se pueden tener dos tipos de acceso: en paralelo y no en paralelo (simultaneo). Pueden incluir soporte para enlaces simbólicos y enlaces duros (hard links). Un enlace simbólico, en sistemas unix o Linux, indica un acceso a un grupo o directorio que no es real, sino que a su vez se establece un enlace con otro.

Sistema de archivos virtual Proporciona una capa de abstracción sobre el sistema de archivos real. La cual facilita el acceso a archivos con diferentes métodos de acceso. Permite el acceso a archivos de forma uniforme los cuales se encuentran en diferentes computadoras con diferentes Sistemas operativos Windows, Mac Os X, Linux, Unix, Solaris, sin tener que hacer todo un proceso o saber como operar el sistema de archivos para cada tipo de sistema operativo. Facilita el acceso de la información a las aplicaciones. Creado por Sun Microsystems.

Terminal En equipos de computo main frame (host) y en las supercomputadoras, se pueden tener más de mil usuarios conectados al equipo, estos se conectan a través de terminales (monitor y teclado o una PC). El administrador de dispositivos del sistema operativo envía el mensaje a un controlador de terminales y este a su vez transfiere el mensaje a la terminal. Las PC cuentan con un programa que cuando lo activan les permite emular una terminal tonta (Monitor y teclado conectado al CPU)

Terminales Un terminal es un dispositivo que se utiliza para recibir, introducir o mostrar datos a o de una computadora. Las terminales pueden ser tontas o inteligentes. Una terminal tonta sólo podrá recibir, introducir y mostrar datos. Una terminal inteligente podrá efectuar las operaciones anteriores pero además podrá procesar datos y además podrá emular a una terminal tonta por medio de un programa de emulación. Un ejemplo de terminal inteligente es un cajero automático de un banco. Un ejemplo de terminal inteligente con emulación de Terminal tonta, es en un banco el área de atención a cliente. Cuando se necesita hacer un contrato el ejecutivo opera su terminal como PC y ejecuta sus programas para ese fin, cuando necesita aclarar saldos, movimientos, ejecuta el programa de emulación el cual conecta a la PC con el Host y esto permite el acceso a las bases de datos del sistema de aplicación correspondiente.